EnOcean стандартът за безжична комуникация в сгради

EnOcean стандартът предлага иновативна и екологична технология за автоматизация на сградни и индустриални системи. Съчетанието от микроенергийни преобразуватели електроника с ниска консумация и надеждна безжична комуникация дава възможност за изграждане на гъвкави безжични решения с автономно захранване, които са от основно значение за ефективното управление на енергията в съвременните сгради. EnOcean базирани системи за автоматизация са инсталирани в над 200 000 сгради, което прави стандартът един от най-разпространените в света.

Безжичната технология EnOcean
е напълно екологична - сензорите, предавателите и всички други устройства, базирани на нея, не се нуждаят от електричество или батерии за функционирането си. Автономното им захранване използва електродинамични, термоелектрични, електромагнитни и други генератори, които усвояват енергията, създадена от леки промени в движението, налягането, светлината, температурата или вибрациите в помещенията. Технологията е позната като еnergy harvesting, а преобразувателите на енергия като еnergy harvesters. Специфично за нея е малкото количество произведена електроенергия и генерирането й само в определени интервали от време (понякога твърде къси), а не непрекъснато. Освен това, преобразувателите не се нуждаят от поддръжка и в момента средният им експлоатационен срок, деклариран от производителите, е 20 години. Немаловажна особеност са техните малки размери и тегло. Автономните безжични сензори и превключватели спомагат за изграждането на интелигентни, безопасни, удобни и енергийноефективни инсталации в сградите. От друга страна, липсата на кабели и батерии прави системите по-гъвкави и ценово ефективни за проектиране, изграждане и експлоатация както в нови, така и в съществуващи сгради.

Стандартът за безжична комуникация
EnOcean стандартът за безжична комуникация е разработен и се поддържа от EnOcean Alliance - консорциум от компании, работещи за развитието и популяризацията на автономните системи за безжичен контрол и мониторинг в устойчиви сгради. Целта на Алианса е насърчаването на строителството на енергийноефективни сгради чрез създаването на широка гама от интелигентни, оперативно съвместими безжични продукти за автоматизация на жилищни, търговски и промишлени сгради, както и насърчаването на световната търговия с такива продукти. Стандартът намира приложение при системите за осветление, сензорите за сигурност, в различни медицински апарати, както и в индустрията. EnOcean има обхват на действие от близо 300 метра и може да реализира информационен обмен до 120 Kbit/s. Мрежата работи в свободния честотен диапазон от 868 MHz (за Европа), а излъчваната мощност е само 10 mW. При активиране се изпраща къса телеграма от 32 бита с идентификационния номер на устройството и информация за състоянието. Използваният протокол гарантира най-висока степен на сигурност при предаването на данни. Работният обхват е от 30 м (в сгради) до 300 м на открито.

Оперативно съвместими безжични решения
Продуктите, произведени в съответствие със стандарта, предлагат оперативна съвместимост - възможна е инсталацията на продуктова комбинация от различни производители и за широк избор от приложения. В настоящия момент на международния пазар се предлагат над 850 оперативно съвместими продукти, произведени в съответствие със стандарта и съвместими с интерфейси за автоматизация като LON, EIB/KNX и TCP/IP. Предназначени са за автоматизация на ОВК системи, системи за мониторинг и управление на осветлението и др. Сред най-разпространените им приложения са регулиране на стайната температура; автоматично отваряне и затваряне на вратите и прозорците; управление на осветлението, вентилацията и отоплението; контрол на системата за сигурност, пожароизвестяване; дистанционно отчитане на потреблението на електроенергия; управление на комуникационни уреди, аудио- и видеосистеми и други.

Гъвкаво проектиране и инсталиране на системите
EnOcean технологията предлага гъвкавост при планирането и реализирането на системите и лесна интеграция в съществуващите системи за сградна автоматизация. Също така спестява от разходите за структурно окабеляване на сградата и улеснява евентуалните бъдещи реорганизации в интериора и предназначението на помещенията. Безжичните сензори и превключватели могат да се монтират навсякъде - върху стъкло, преградни стени, дървени елементи и дори мебели.

Спецификата на технологията предлага богат набор от енергийни спестявания - чрез регулиране на температурата в единични стаи, безжично управление на прозорците, управление на осветлението при поискване и др. Освен това е екологична и намалява риска от пожар в инсталациите на сградата.

EnOcean  радиопротоколът (ERP) е оптимизиран за предаване на информация с най-голяма надеждност при използването на изключително малка мощност. Краткият период за предаване на телеграмата (<1 ms) позволява генерирането на сигнал с минимално количество енергия. С 50 mWs (50 mJ) енергия безжичният модул предава сигнал на разстояние до 300 метра (в открити площи). В същото време, надеждният безжичен пренос в системи с много сензори се увеличава, тъй като възможността за сблъсък на данни е силно намалена. EnOcean безжичните модули дават възможност за работа на голям брой предаватели в една и съща клетка при изключително нисък процент за грешка.

Надеждността на преноса се оценява на 99,99% за 100 безжични сензора, които предават данни веднъж в минута. Всичко това осигурява безпроблемна инсталация и експлоатация на голям брой едновременно опериращи EnOcean сензори дори в големи офис сгради и промишлени предприятия.

EnOcean системата използва разпределена интелигентност, благодарение на която при излизане от строя на даден компонент системата продължава да функционира нормално. Всеки функционален възел разполага със собствен процесор, който обработва измерените от сензорите стойности и може да взема самостоятелни решения.

EnOcean технологията и LEED
Комбинацията от миниатюрни автономни модули с радиотехнология добавя несравнима гъвкавост и снижава инвестиционните и експлоатационни разходи в строителството на устойчиви сгради. В LEED стандарта от 2009 г. за ново строителство и основни ремонти са включени редица възможности за прилагане на EnOcean технологията. Кредитните категории с най-голям потенциал са: Енергетика и атмосфера; Качество на средата; Иновации в дизайна. Като приоритетни етапи от строителството на сградите, в които е застъпена EnOcean технологията, се посочват пускане в експлоатация; наблюдение, измерване и проверка, енергийни характеристики; степен на управляемост.

Smart приложения
EnOcean технологията намира приложение при автоматизацията на умните къщи и интеграцията им към бъдещите интелигентни електрически мрежи. Вече се предлагат EnOcean устройства, които безжично измерват консумацията на електрическа енергия, вода, газ, отопление и препращат данните към дейта центровете на ютилити операторите. От своя страна потребителят има възможност да наблюдава тенденциите в енергопотреблението си, визуализирани на дисплей, и да определи възможностите за икономия. С устройства от този тип и различни системи за контрол на инсталациите и уредите в дома биха могли да се реализират сериозни енергоспестявания, твърдят специалистите.

Стандартизация на устройствата
В края на месец април т. г. Международната електротехническа комисия (IEC) ратифицира нов стандарт за безжични приложения с ултраниска консумация на енергия - ISO/IEC 14543-3-10, който е оптимизиран и за устройства с автономно захранване, които събират енергия от околната среда. Новият международен стандарт, заедно с предписанията на EnOcean Алианса, полага основите на оперативно съвместима, отворена безжична технология, сравнима със стандарти като Bluetooth и WiFi.

Новият стандарт е насочен към безжични сензори и сензорни мрежи с много ниска консумация на енергия. Той включва и сензорни мрежи, които използват технологии за събиране на енергия от заобикалящата среда при движение, светлина или температурни разлики. Международната стандартизация ще ускори разработването и прилагането на енергийно оптимизирани безжични сензори и безжични сензорни мрежи. Тя също така ще отвори нови пазари и сфери на приложение на energy harvesting решенията като например в умните домове, интелигентното измерване на енергията, smart grids, решения за индустрията, логистиката и транспорта.